滦河蜿蜒,燕山耸立,
灵动的山水之间孕育了一座
超级工程——
国家电 河北丰宁抽水蓄能电站
(以下简称丰宁电站)。
高低落差400多米,
上下两座水库库容
均超过4800万立方米,
12台机组,
总装机容量360万千瓦,
丰宁电站创造了
装机容量、
储能能力、
地下厂房规模、
地下洞室群规模
四项世界第一。
从开工之日起,
经过3173天建设,
2021年12月30日,
这座山水间的超级工程
首批两台机组投运。
目前,
丰宁电站地下厂房内,
安装、调试、运行……
12台机组、多个工作面
还在同时进行。
巍巍峰谷间能量万千。
依山就势筑起大坝,
以水为介,
在机组的轰鸣声中,
电能、动能、势能互相转化,
尽在掌握之中。
01
蓄能山水间
电力系统的稳定运行,
必须保持用电量和发电量的
动态平衡。
目前正在大力发展的
风能、太阳能,
属于靠风吹日晒,
发电要“看天吃饭”。
风能、太阳能的发电情况
与我们的用电习惯
在时间上也大不相同。
抽水蓄能电站利用其
巨大的库容和装机
调和这种不平衡。
发电用不完,
抽水蓄能。
发电不够用,
放水发电。
一抽一放,
熨平了风光的波动,
保障了大电 安全,
提升了全系统性能,
促进了新能源消纳。
南靠京津冀负荷中心,
北邻张家口千万千瓦级风电基地,
丰宁电站的位置得天独厚。
电站的投运
可以促进北京、张家口
清洁能源的消纳,
也为京津冀协同发展
提供绿色动力。
▲张北风电场。邹明 摄
电站首批机组投运恰逢
北京冬奥会、冬残奥会会期。
两台机组有力保障了
冬奥场馆100%绿电供应。
丰宁电站直接接入
新能源近区,
可以从源头上降低
新能源发电的波动性。
这不但开创了抽水蓄能
发展史上的先河,
也为破解新能源大规模开发利用
提供了宝贵的“中国方案”。
在新能源大规模发展以前,
抽水蓄能在电力系统中
主要发挥调峰填谷、
配合火电、核电
提高运行经济性等作用。
随着我国能源绿色低碳转型的步伐,
风电、光伏发电快速发展,
抽水蓄能凭借技术经济优势,
功能也随之不断拓展。
除了调峰填谷,
抽水蓄能电站还有
调频、调相、储能、
系统备用、黑启动等功能,
在紧急事故支撑、
系统平衡调节
等方面发挥了重要作用。
抽水蓄能是目前
技术最成熟、
经济性最优、
最具大规模开发条件
的储能方式,
也是清洁低碳的灵活调节电源。
02
高山出平湖
群山之间,
如何建造一座超级工程?
首先看选址。
20世纪90年代,
在进行华北地区抽水蓄能
电站规划选点时,
设计人员在崇山峻岭中
发现了这块宝地——
四周众峰环抱,
俨然一个天然大库盆;
上下库之间距高比适中,
地形地质条件得天独厚,
适合开发抽水蓄能!
抽水蓄能电站主要包括
上水库、下水库、输水系统、
厂房系统、专用建筑物几部分。
与常规水电站相比,
除了有两个水库,
抽水蓄能电站的水头较高,
水库水位升降频繁、
对防渗要求高。
在建设世界最大规模的
抽水蓄能电站地下厂房、
地下洞室群过程中,
丰宁电站建设者
首次系统性攻克
复杂地质条件下
超大型地下洞室群建造关键技术。
这对后续抽水蓄能建设
有着示范意义。
回望中国抽水蓄能发展史,
从1968年河北岗南水库安装了
一台装机容量1.1万千瓦的
进口抽水蓄能机组,
开启了中国抽水蓄能的先河,
到今天自主设计、建设
世界装机规模最大的抽水蓄能电站,
中国电力人在50多年里
经过不断学习和探索,
打破国外技术垄断,
抽水蓄能机组关键技术和成套设备
实现从无到有、
由弱到强的根本性跨越。
我国以工程为依托,
不断攻克机组及控制设备关键技术,
形成拥有自主知识产权的核心技术,
研制出大型抽水蓄能机组及成套设备。
国家电 安徽响水涧抽水蓄能电站
是我国第一座机组设备完全自主化
的抽水蓄能电站,
标志着我国掌握了
抽水蓄能机组设备研制的核心技术。
国家电 浙江仙居抽水蓄能电站
是我国自主研发、自主制造、
自主安装、自主调试
的抽水蓄能电站。
我国抽水蓄能机组研发制造取得突破,
实现了40万千瓦级
抽水蓄能机组关键技术自主化。
南方电 广东阳江抽水蓄能电站
机组单机容量40万千瓦,
是国内已投运单机容量最大
的抽水蓄能电站。
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